etude theorique et experimentale du transport electronique ... - Ief

Chapitre III : Etude expérimentale des effets non stationnairesFonction de distribution (%) .1,2E-021,0E-028,0E-036,0E-034,0E-032,0E-030,0E+00-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10Vitesse (1e5m/s)Vitesse (1e5m/s) .1,210,80,60,40,200 50 100 150 200 250 300 350 400Position le long de la diode (nm)Figure III- 63 : Fonction de distribution à la position x=301nm. fpeut s’apparentée à une maxwellienne déplacée. Illustration sur ladiode de 400nm à V DS =1V.Figure III- 64 : Vitesse des porteurs dans la diode de 400nmà V DS =1V. La notion de mobilité est valable. Il faut cependantprendre en compte la saturation en vitesse. La diode de 150nm : La diode est caractéristique du transport non stationnaire. La vitessemoyenne des porteurs dépasse la vitesse de saturation, comme l’illustre la Figure III- 66 . Cettesurvitesse est aussi visible sur la fonction de distribution de la Figure III- 65. La courbe, peut êtremodélisée (difficilement☺) par une maxwellienne déplacée dont la température électronique estd’environ 2000K au milieu du canal. L’approximation de f maxwellienne déplacée peut déjà êtreremise en question dans ce cas. Cependant, la modélisation hydrodynamique représenteraisonnablement bien ce régime de transport car le celui-ci n’est pas encore en régime quasibalistique(0,03% de porteurs balistique au drain).Fonction de distribution (%) .9,E-038,E-037,E-036,E-035,E-034,E-033,E-032,E-031,E-030,E+00-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10Vitesse (10e5m/s)Vitesse (1e5m/s ) .1,41,21,00,80,60,40,20,00,0 50,0 100,0 150,0 200,0Distance le long de la diode (%)Figure III- 65 : Fonction de distribution à la position x=151nm. fpeut s’apparentée à une maxwellienne déplacée dont latempérature électronique est de 2000K. Illustration sur la diode de150nm à V DS =1VFigure III- 66 : Vitesse des porteurs dans la diode de 150nmà V DS =1V. La notion de mobilité n’est plus valable. Elle peutcependant être utilisée en y intégrant des corrections de typeshydrodynamiques. La diode de 30nm : Le transport est en régime quasi-balistique comme le prouve les fonctionsde distribution le long du canal sur la Figure III- 67. Les explications ont été détailléesprécédemment. La Figure III- 68 illustre la vitesse. Bien sûr la vitesse est plus élevée que dans lesdiodes précédentes.- 115 -